Мутуализм на грани фантастики: как муравьи-жнецы обманули эволюцию

Иберийский муравей-жнец (Messor ibericus) выдвигает новое, удивительное понимание процесса размножения среди общественных насекомых. В своем новом исследовании ученые обнаружили, что эти муравьи не только спариваются с самцами другого вида, но и клонируют их, что делает их единственными известными существами, способными самостоятельно воспроизводить два вида.

Это открытие бросает новый свет на эволюционные и репродуктивные стратегии муравьев, расширяя наши представления о биологии и эволюции.

Удивительная биология муравьёв-жнецов

Муравьи-жнецы, как и другие общественные насекомые, живут в сложных колониях, где существует разделение труда. В их обществах королева играет ключевую роль в размножении, и обычно она спаривается с самцами в воздухе, сохраняя сперму на протяжении всей жизни, которая может длиться более десяти лет.

Спаривание с самцами приводит к появлению различных каст: рабочих самок и самцов, которые могут покидать гнездо, чтобы спариваться с новыми королевами.

Однако муравей Messor ibericus демонстрирует необычную стратегию размножения. После спаривания с самцами другого вида, они клонируют их, что позволяет колонии процветать в регионах, где самцы этого вида отсутствуют.

Клонирование самцов: как это работает?

В своей работе, опубликованной в журнале Nature, биологи под руководством Джонатана Ромигье из Университета Монпелье исследовали удивительный процесс клонирования у этих муравьев. В отличие от большинства общественных насекомых, которые размножаются в пределах своего вида, королевы M. ibericus способны клонировать самцов другого вида, Messor structor, после спаривания.

Это позволяет колониям этого вида процветать даже в местах, где их ближайшие сородичи отсутствуют.

Процесс клонирования включает в себя необычное вмешательство в репродуктивную систему королевы. После того как сперма самцов M. structor проникает в яйца королевы, она удаляет собственные гены, предотвращая оплодотворение и обеспечивая развитие яйца в самца.

Эти клонированные самцы затем служат важной частью репродуктивной стратегии муравьев, позволяя колониям M. ibericus воспроизводить самцов своего вида без необходимости в новом спаривании.

Почему это так важно?

Это открытие не только необычно, но и имеет огромные эволюционные последствия. Клонирование самцов другого вида, особенно на таких больших расстояниях, где нет соседей того же вида, указывает на высокоэффективную стратегию выживания, основанную на коэволюции двух видов.

Исследователи отметили, что королевы M. ibericus могут клонировать больше самцов, чем в конечном итоге выживает, что может свидетельствовать о том, что муравьи контролируют, сколько из этих клонированных самцов будут успешными.

Технологии и трудности в исследовании

Для того чтобы исследовать это удивительное явление, ученым пришлось столкнуться с рядом трудностей. Они долго искали и собирали самцов муравьев, что было затруднено тем, что колонии содержат лишь небольшое количество самцов, которые появляются только в определённое время года.

Тем не менее, благодаря усилиям группы, ученые смогли собрать достаточно данных для подтверждения своей гипотезы о клонировании.

Этот процесс был возможен благодаря использованию современных технологий, включая генетический анализ, который позволил ученым выяснить, что самцы M. ibericus, даже имея геном M. structor, были клонированы в гнездах своего вида.

Роль эволюции в клонировании и взаимоотношениях видов

Этот феномен напоминает более древние случаи симбиоза и коэволюции между видами. Аналогичные процессы могут быть найдены в других частях природы, где клеточные поглощения и взаимодействия между видами приводят к долгосрочным взаимовыгодным отношениям.